Wydział

Nr zespołu

Imię i nazwisko

Punkty z przygotowania i

wykonania ćwiczenia

Kierunek

Nr ćwiczenia

Tytuł ćwiczenia

Punkty ze sprawozdania i

5

Wyznaczanie modułu sztywności G metodą końcowego testu

Grupa

Data wyko-

dynamiczną

Punktacja końcowa

nania

1. Wiadomości wstępne

W poniższej tabeli należy udzielić zwięzłej odpowiedzi na trzy pytania wskazane przez Prowadzącego ćwiczenie. Treści pytań, odpowiadające podanym numerom, znajdują się na odwrocie arkusza.

Pytanie nr

Odpowiedź

……………..

……………..

……………..

Ćwiczenie 5. Wyznaczanie modułu sztywności G metodą dynamiczną

1. Wymienić podstawowe typy sprężystych odkształceń ciał stałych. Zdefiniować naprężenia normalne i styczne powstające w materiałach izotropowych.

2. Podać i omówić prawo Hooke’a dla naprężeń normalnych i stycznych. Zdefiniować wielkości fizyczne występujące w prawie Hooke’a.

3. Wyjaśnić sens fizyczny modułu sztywności G, podać jego jednostkę.

4. Jak definiuje się moment sił skręcających pręta, którego górny koniec jest nieruchomy, a dolny został skręcony o kąt φ ? Jak zależy wartość momentu sił sprężystych od kąta φ?

5. Podać i omówić treść II zasady dynamiki Newtona dla ruchu obrotowego bryły sztywnej wzglę-

dem wybranej osi.

6. Wyjaśnić pojęcie momentu bezwładności bryły sztywnej, podać treść twierdzenia Steinera.

7. Omówić metodę dynamiczną wyznaczania modułu sztywności G.

8. Wibrator o momencie bezwładności I zawieszony na pręcie jest wahadłem torsyjnym wykonu-jącym drgania harmoniczne o okresie : = 2

. Wyjaśnić na czym polega metoda różni-cowa wyznaczania modułu sztywności G.

2. Dane pomiarowe (wyniki pomiarów bezpośrednich)

Długość pręta

Średnica pręta

Średnica krążków

Masa 4m krążków

Lp.

l [mm]

Lp.

2r [mm]

Lp.

2R [mm]

4m [g]

1.

1.

1.

2.

2.

2.

∆(4m) [g]

3.

3.

3.

4.

4.

4.

5.

5.

5.

6.

6.

6.

7.

7.

7.

8.

8.

8.

9.

9.

9.

10.

10.

10.

Szerokość przedziału granicznego

∆l [mm]

∆(2r) [mm]

∆(2R) [mm]

Odległość

Czas t0 [s]

Czas t1 [s]

Średnica φ

zewnętrzna

(czas 30 okresów

(czas 30 okresów

kołków

drgań wibratora

drgań wibratora ob-

d kołków

nieobciążonego)

ciążonego)

Lp.

d [mm]

Lp.

φ [mm]

Lp.

t0 [s]

Lp.

t1[s]

1.

1.

1.

1.

2.

2.

2.

2.

3.

3.

3.

3.

4.

4.

4.

4.

5.

5.

5.

5.

6.

6.

6.

6.

7.

7.

7.

7.

8.

8.

8.

8.

9.

9.

9.

9.

10.

10.

10.

10.

Szerokość przedziału granicznego

∆d [mm]

∆ φ [mm]

∆t0 [mm]

∆t1 [mm]

3. Opracowanie danych pomiarowych (tabele pomocnicze)

Średnia długość

Średni promień

Średni promień

Średnia masa

pręta

pręta

krążków

m krążka

lśr. [mm]

rśr. [mm]

Rśr. [mm]

mśr. [g]

niepewność liczona

niepewność liczona

niepewność liczona

metodą A

metodą A

metodą A

uA(l) [mm]

uA(r) [mm]

uA(R) [mm]

niepewność liczona

niepewność liczona

niepewność liczona

niepewność liczona

metodą B

metodą B

metodą B

metodą B

uB(l) [mm]

uB(r) [mm]

uB(R) [mm]

uB (m) [g]

niepewność złożona

niepewność złożona

niepewność złożona

uc(l) [mm]

uc(r) [mm]

uc(R) [mm]

niepewność względ-

niepewność względ-

niepewność względ-

niepewność względ-

na

na

na

na

u( l)/ l

u(r)/r

u(R)/R

u(m)/m

Średnia odległość

Średnia średnica

Średnia odległość a

Średnia wartość

zewnętrzna d

kołków

osi krążka od osi

momentu bezwład-

wibratora

ności I1

d śr. [mm]

φ śr. [mm]

aśr. [mm]

Iśr. [mm]

niepewność liczona

niepewność liczona

metodą A

metodą A

uA(d) [mm]

uA(φ) [mm]

niepewność liczona

niepewność liczona

metodą B

metodą B

uB(d) [mm]

uB(φ) [mm]

niepewność złożona niepewność złożona

niepewność złożona

uc(d) [mm]

uc(φ) [mm]

uc (a) [mm]

niepewność

niepewność

niepewność

niepewność

względna

względna

względna

względna

u( d)/d

u(φ)/φ

u(a)/a

u(I1 )/I1

Średnia wartość

Średnia wartość

Średnia wartość

okresu T0 [s]

okresu T1 [s]

modułu sztywności G

T0śr. [s]

T1śr. [s]

Gśr. [N/m2]

niepewność liczona

niepewność liczona

metodą A

metodą A

uA( T0) [s]

uA( T1) [s]

niepewność liczona

niepewność liczona

metodą B

metodą B

uB( T0) [s]

uB( T1) [s]

niepewność złożona

niepewność złożona

uc( T0) [s]

uc( T1) [s]

niepewność względna niepewność względna niepewność względna u( T0)/ T0

u( T1)/ T1

u(G )/G

100 u(G )/G %